1、薄壁殼體類結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用廣泛，例如在汽輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械實(shí)際服役過(guò)程中，廣泛應(yīng)用著盤(pán)鼓結(jié)構(gòu)和篦齒封嚴(yán)組件等薄壁圓柱殼構(gòu)件，在非工況條件下的薄壁圓柱殼可簡(jiǎn)化為靜止態(tài)的圓柱殼模型，在工況條件下的薄壁圓柱殼可簡(jiǎn)化為旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼模型來(lái)研究。由于工作環(huán)境惡劣，例如邊界條件、高速旋轉(zhuǎn)和外部復(fù)雜載荷條件等，振動(dòng)行為比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生共振和失穩(wěn)，甚至在低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的工況下都可能導(dǎo)致顯著的疲勞損傷等故障，影響機(jī)器的工作效率和運(yùn)行可靠性，造成設(shè)備的破壞和

2、報(bào)廢。因此，靜止態(tài)和旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼以及帶有篦齒薄壁圓柱殼振動(dòng)特性的機(jī)理研究是目前理論和工程技術(shù)領(lǐng)域的重要課題之一，具有重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)靜止態(tài)和旋轉(zhuǎn)態(tài)的薄壁圓柱殼構(gòu)件，綜合運(yùn)用理論方法、數(shù)值仿真計(jì)算和振動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試方法，對(duì)不同邊界條件下靜止態(tài)和旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼的固有特性和響應(yīng)行為進(jìn)行了分析，獲得了薄壁圓柱殼的解析解、數(shù)值解和測(cè)試結(jié)果，同時(shí)考慮了帶有篦齒時(shí)薄壁圓柱殼的振動(dòng)特性及其對(duì)薄壁圓柱殼的影響。本文主要完成

3、了以下幾方面內(nèi)容:
　　(1)根據(jù)Love殼體理論，針對(duì)兩端簡(jiǎn)支、兩端固支和一端固支一端自由邊界條件下的靜止態(tài)薄壁圓柱殼，通過(guò)傳遞矩陣法方法對(duì)模態(tài)振動(dòng)特性進(jìn)行了研究，并通過(guò)文獻(xiàn)、解析法進(jìn)行了比較研究，最后通過(guò)固支-自由邊界條件下靜止態(tài)薄壁圓柱殼的模態(tài)試驗(yàn)測(cè)試和有限元仿真進(jìn)行了有效性驗(yàn)證;同時(shí)，通過(guò)傳遞矩陣法分析了帶篦齒薄壁圓柱殼的模態(tài)特性及其對(duì)光滑薄壁圓柱殼構(gòu)件模態(tài)特性的影響，并采用有限元法進(jìn)行了確認(rèn)，通過(guò)試驗(yàn)研究了帶篦齒薄壁圓柱

4、殼的模態(tài)特性。
　　(2)針對(duì)旋轉(zhuǎn)態(tài)的薄壁圓柱殼，通過(guò)Hamilton變分原理推導(dǎo)了動(dòng)力學(xué)平衡方程，模型中引入了離心力和科氏力的作用，利用傳遞矩陣法分析了兩端簡(jiǎn)支、兩端固支和一端固支一端自由邊界條件下的行波特性，并通過(guò)解析法和有限元法進(jìn)行了比較和確認(rèn)分析;同時(shí)，研究了帶篦齒旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼模態(tài)特性的變化規(guī)律及其對(duì)旋轉(zhuǎn)態(tài)光滑薄壁圓柱殼行波特性的影響，并通過(guò)有限元法對(duì)帶篦齒旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼的行波特性進(jìn)行了確認(rèn)。
　　(3)針對(duì)兩

5、端簡(jiǎn)支、兩端固支和一端固支一端自由邊界條件下的靜止態(tài)薄壁圓柱殼，利用振型疊加法，通過(guò)Duhamel積分和Simpson數(shù)值計(jì)算方法，得到受到徑向諧波激勵(lì)和沖擊激勵(lì)時(shí)靜止態(tài)薄壁圓柱殼的振動(dòng)響應(yīng)特性，然后通過(guò)搭建的響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)和有限元法，對(duì)固支-自由邊界條件下的共振響應(yīng)行為進(jìn)行了驗(yàn)證;然后，通過(guò)有限元仿真獲得了帶篦齒靜止態(tài)薄壁圓柱殼的響應(yīng)特征及其對(duì)靜止態(tài)光滑薄壁圓柱殼振動(dòng)響應(yīng)的影響，并對(duì)帶篦齒靜止態(tài)薄壁圓柱殼的振動(dòng)行為進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

6、>　　(4)在兩端簡(jiǎn)支、兩端固支和固支-自由邊界條件下，針對(duì)旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼在單點(diǎn)諧波激勵(lì)下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題，考慮振型函數(shù)的正交性，計(jì)算得到了兩個(gè)能獨(dú)立求解的二階微分方程，利用解析法分析了旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼的振動(dòng)響應(yīng)特性，并得到了相應(yīng)的共振頻率表達(dá)式，通過(guò)有限元法對(duì)固支-自由邊界條件下旋轉(zhuǎn)態(tài)薄壁圓柱殼的振動(dòng)響應(yīng)特性進(jìn)行了確認(rèn);最后，通過(guò)有限元仿真研究了帶篦齒旋轉(zhuǎn)態(tài)懸臂薄壁圓柱殼在單點(diǎn)激勵(lì)下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)特性及其對(duì)旋轉(zhuǎn)態(tài)光滑薄壁圓柱殼的影